CN1199535A - 通信网络中信号交换的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在公共电信网络(20)与至少一个通信装置(100)之间经过电信系统(110)交换信号的通信系统(110)和方法。该通信系统包括网络适配器单元(60),网络适配器单元(60)包含可连接到公共电信网络(20)的第一信号端口(65)和第二信号端口(340)。它还包括至少一个用户适配器单元(70),用户适配器单元(70)包含用于与第二信号端口交换信号的第三信号端口和可连接到通信装置(100)的第四信号端口。用户适配器单元(70)被安排开始通信对话以响应连接信号。网络适配器单元(60)被安排响应在第一信号端口(65)上来自公共电信网络(20)断开接收信号在网络适配器单元(60)产生完成消息。

Description

通信网络中信号交换的方法和系统

本发明涉及在通信网络中交换信号的方法。本发明还涉及可接到公共电信网络的通信系统。

常规的公共电信网络是基于利用固定接线连接将电话机和其它通信装置连接到电信网络交换机的。信号例如由电话机产生的输入的电话号码以标准方式经过连接线被传送到电信网络中的交换机。还知道经过无线电连接将专用的电话机与公共电信网络相连接。

美国专利5117450描述了专用的电话机，包括一个无线电收发信机和具有存储器的微计算机。当由电话机开始电话会话时，每个输入数字被存储在该存储器中，在利用输入的电话号码建立连接之前，在电话机中本地执行输入电话号码的有效性检验。因此这个电话机必须装备有关有效的不同号码组合的许多信息，而信息量变得大，以便也允许国际电话会话。

英国专利1115315描述了一个第一装置，包括一个电话机手机，该手机耦合到继电器控制的无线电发射机和第一无线电接收机。当从电话手机开始电话会话时，通过无线电发送一个准确的信号音给第二接收机激活无线电发射机，该第二接收机包括在第二装置中。第二装置接到电话线。第二接收机传送接收的信号音给选择地对某个信号音敏感的滤波器，而当该滤波器指示准确信号音的接收时，它激活转换到第二无线电发射机的继电器，以便发送拨号音给电话手机的无线电接收机。

WO95/15664描述了一个无线电系统，包括一个用户单元，它以无线方式与本地接入移动管理器(LAMM)通信。LAMM连接到本地交换机。根据WO95/15664，当用户结束呼叫时，用户单元发送拆线消息给LAMM。LAMM发送释放消息给用户单元。用户单元发送释放完成消息给LAMM，和LAMM将该无线电信道返回为空闲。

本发明涉及以对于用户是不复杂的方式建立通信装置与公共电信网络之间连接的问题。

本发明还涉及根据到标准公共电信网络的基于有线连接的标准取得公共电信网络与标准信号接口的通信装置之间的无线连接的问题。这种电信装置的一个例子是用于连接到电话机插座的常规电话机。

本发明还涉及产生通信装置与公共电信网络之间通信方法的问题，该方法允许电话用户业务的开发，在这里该通信装置无线地连接到公共电信网络。

本发明的一个目的是解决上述问题。利用一个电信系统取得这些目的，该电信系统包括一个网络适配器单元和连接到公共电信网络的一个用户适配器单元，电信网络适配的通信装置可连接到用户适配器单元。网络适配器单元和用户适配器单元之间交换按照任何选择的传送标准出现的信息。

网络适配器单元包括用于与公共电信网络通信的第一接口装置和与第一接口装置连接的第一收发信机装置。这个用户适配器单元包括第二收发信机装置，用于与第一收发信机装置通信，和第二接口装置，用于与该通信装置通信。

根据本发明利用经过该通信系统在该通信装置与公共电信网络之间交换信号的方法解决上述问题。该方法允许该通信装置以好象该通信装置直接接到公共电信网络一样的方式起作用。以这种方式，例如它允许常规电话机接到该用户适配器单元。

通信对话期间包括信道建立阶段、用户信令阶段和信道拆线阶段。在用户信令阶段，经过该通信系统在第一通信装置和公共通信网络之间实时地提供双向信号。

该方法包括由于连接信号开始通信对话的阶段。该连接信号是由或由于第一通信装置产生的摘机信号或者是从公共电信网络提供给网络适配器单元的振铃信号。根据本发明，通信对话可与是否利用该通信装置的按键输入任何字符无关地开始。

在信道建立阶段期间建立通信信道，而且在用户信令阶段期间经过该通信信道在第一信号端口和第四信号端口之间传送信号。在信道拆线阶段期间，该通信信道断开。

由于从公共电信网络提供的拆线信号而开始信道断开阶段。

为了本发明容易被理解和实现，将利用说明性的例子并且参照附图进行说明，其中：

图1表示根据本发明的一个实施例的通信网络的示意图；

图2表示根据本发明的方法的一个实施例的通信对话期间的流程图；

图3A表示根据本发明的一个实施例的用户适配器单元的方框图；

图3B表示消息的功率谱；

图4表示根据本发明的一个实施例的网络适配器单元的方框图；

图5A表示根据图2的方法的一个实施例的信道建立阶段的流程图；

图5B表示根据图2具有根据该方法的一个实施例的透明信令阶段的通信对话的更详细的流程图；

图5C表示根据图2的方法的一个实施例的信道断开阶段的流程图；

图6表示根据本发明收发信机单元的第一实施例的方框图；

图7表示根据本发明收发信机单元的第二实施例的方框图。

在下面的叙述中，在不同实施例中互相类似的装置和特性以相同的标号表示。

图1表示包括公共电信网络20的一个通信网络10。公共电信网络20分别包括交换机22、24和26，它们允许在通信装置之间建立通信信道，这些通信装置经过连接27、28、29连接到通信网络20。第一通信装置30、40是安排与公共电信网络20通信的一个电话机、用户传真机或计算机设备。第一通信装置30还可以是与公共电信网络20连接的移动电话机。

网络适配器单元60具有一个第一连接插座65，可连接到公共电信网络20。根据本发明的一个变化，网络适配器单元60是一个无线电单元。无线电单元60包括一个无线电天线68，允许与用户适配器单元70无线电连接。用户适配器单元70包括一个无线电天线80以及连接插座90。可能有多个用户适配器单元70，用于与网络适配器单元60合作。

连接插座90可连接到第二通信装置100中的连接插座92。

根据本发明的一个形式的通信装置100采用电话机的形式。通信装置100可二者择一地由适合与公共电信网络20通信的用户传真装置或计算机装置构成。计算机装置包括例如与电信网络通信的一个调制解调器。

无线电单元60和无线电单元70包含在通信系统110中，经过连接插座65可连接到公共电信网络20，并经过连接插座90可与通信装置100连接。

执行通信对话的方法：

根据本发明的一个实施例，经过通信系统110在三个相连的阶段或过程步骤中执行通信。这在下面参照图2叙述。

例如该过程通过用户提起通信装置100的电话手机开始。用户适配器单元70包括用于检测该手机被提起的装置和根据该过程开始第一阶段S120。在第一阶段期间，即信道建立阶段期间，在用户适配器单元70和网络适配器单元60之间建立业务信道CH1。

当业务信道CH1已建立时，第二阶段S130开始。在第二阶段S130期间，通信装置100和公共电信网络20之间的信令是可能的。在第二阶段S130期间，从公共电信网络20提供给连接插座65的信号经过通信系统110传送到连接插座90，反之亦然。连接65与90之间信号交换在下面称为透明信令，而且第二阶段S130可认为是透明信令条件。第二阶段S130也可称为用户信令阶段。

当满足了一定的确定条件时，安排该通信系统完成第二条件和进入第三阶段S140。下面参照图5B更详细地叙述这些条件。

在第三阶段期间，即信道断开阶段，透明信令断开和通信信道CH1闭合。

上述通信划分为三个相连的阶段使得它能够将常规电话机100连到连接90，和根据本发明，电话机100的用户能够容易地操作该电话机，好象它是直接地接到公共电信网络20。

用户适配器单元：

用户适配器单元70的一个实施例参见图3A叙述。如上所述，单元70包括通信装置100可接到的连接插座90。连接插座90连接到本地接口150。

本地接口150给连接插座90提供相应于公共电信网络中的信号装置的信号，公共电信网络将在下面详细叙述。当用户需要从通信装置100到公共电信网络20的连接时(见图1)，该用户激活叉簧信号。当通信装置是具有手机的电话机时，例如通过提起手机激活该叉簧信号。

根据本地接口150的一个实施例，它包括一个电压源160和一个电流检测单元170，因此电压被传送到通信装置100。为了产生叉簧信号，该用户操作该开关180，因而以电流检测单元170可识别的方式影响通信装置100的电路消耗。然后检测单元170提供叉簧信号给输出190。

叉簧信号可通过通信装置100自动地交替地产生。

叉簧信号传送到与信号处理单元196的信号端口194连接的数据总线192。信号处理单元196包括与收发信机单元200的端口198连接的一个端口197。当由端口194收到该叉簧信号时，给端口198提供一个命令，以便开始为与适配器单元60交换信号而建立业务信号CH1的过程。收发信机单元200包括用于与第一适配器单元60交换信号的一个连接230。

在透明阶段S130，安排本地接口150重新构成公共电信网络20传送给第一适配器单元60的信号。

在信道连接阶段期间和在信道断开阶段期间，利用经过该业务信道传送的信息块进行一些信号交换。但是在用户信令阶段期间，经过该业务信道同时地进行带内信号和带外信号的交换。

参见图3B，叙述根据本发明的一个实施例的信号处理单元196。

信号交换：

在透明阶段S130期间，单元60和70之间的信号交换可认为是在两个方向中的消息Mt交换。因此消息Mt一方面可包括带内信号Mu，而另一方面包括带外信号Ms。带内信号是具有语音频率范围内的频率的信号，带外信号是具有语音频率范围外的频率的信号。根据本发明的一个实施例，带内频率范围规定为300Hz至3400Hz。

利用数据总线192，在本地接口150和信号处理单元196之间提供带外信号。传送到信号端口90的带外信号的例子是：叉簧信号、收费信号和表示该电压应该具有哪个极性的极性信号。信号处理单元196还具有一个连接210，它与在本地接口150上的一个连接220相接。带内信号Mu例如由用户作为DTMF(双音多频)信号拨打的电话号码信号和用户的语音等的交换在连接210和220之间进行。

安排信号处理单元196响应分别在端口194和210接收的信号Ms和Mu产生消息Mt并且提供给收发信机单元200的端口232。还安排单元196响应从端口232接收的消息Mt传送相应的带内信号Mu到端口210和/或传送相应的带外信号Ms给端口194。本地接口150包括一个计算机单元240，它经过数据总线242可与数据总线192通信(图3A)。计算机单元240还与存储装置244以及建立装置250相连接。利用建立装置250可进行选择的标准信号组的建立。当单元196传送一定的带外信号例如收费信号给端口194时，这是经过数据总线192和242传送到计算机单元240。计算机单元140读出已经经过建立装置250进行了哪个标准建立，然后根据选择的标准传送相应的带外信号给第二连接插座90。

根据一个实施例，消息Mt有一个功率谱，包括在边界频率f1和f2之间扩展的带宽B_M。根据产生可包括带内信号Mu和带外信号Ms的消息Mt的目的，如图3B所示的，每个信号都放置在该频域内。根据信号处理单元196的一个实施例，给带内信号分配在带宽B_M内部的固定带宽Bu，而给带外信号分配在相邻的固定带宽Bs。

根据信号处理单元196的另一个实施例，每个带宽Bu和Bs占总带宽B_M的比例根据传送的要求调整。

带宽Bu由边界频率f3和f4限制，而带宽Bs由边界频率f5和f6限制。根据本发明的一个实施例，这些频率之间的关系如下：

f2≥f6≥f5≥f4≥f3≥f1

根据另一个实施例，通过组合数字比特流Mu和Ms得到数字消息Mt。

网络适配器单元：

网络适配器单元60的实施例将参照图4叙述。如上所述，网络适配器单元包括一个连接插座65，用于与公共电信网络20通信连接。网络适配器单元60包括与连接插座65连接的电信网络接口300。在透明阶段电信网络接口300被安排用于重新构成或再发送第一通信装置100传送给信号端口90的信号。

电信网络接口300具有与信号处理单元314的连接312连接信号的一个连接310。信号处理单元314经过端口316与在收发信机单元330上的端口320连接。收发信机单元330利用一个或多个用户适配器单元70与用于该传送信号的连接340连接。

数据总线342连接信号处理单元314的端口344与电信网络接口300的端口346。信号处理单元314与上述信号处理单元196类似地起作用。电信网络接口300包括具有存储器350的计算机单元348。计算机单元与用于电信网络标准建立的建立装置352连接。为了允许网络适配器单元60按照不同标准与公共电信网络连接的目的，因此单元60包括具有有关每个带外信号如何根据相应的标准编码的信息的存储装置350。当经过连接65从通信网络20接收一定的带外信号时，根据建立装置的建立翻译该信号和相应的系统消息Ms由计算机单元348经过数据总线342传送给信号处理单元314。根据一个实施例，建立装置352包括在非易失存储装置中的存储部分，诸如EEPROM。因此，当带外信号例如从通信装置100传送到连接插座90时，这个带外信号然后被改变为经过通信信道发送到收发信机单元330(图1)的相应系统消息Ms。借助于建立装置352，由计算机单元348翻译该系统消息和相应的带外信号传送到连接插座65。

根据本发明的一个实施例，信号交换在网络适配器单元60和用户适配器单元70之间利用无线电通信进行，在这种情况下连接340与无线电天线68连接，如上所述的。

由通信装置开始通信对话：

从通信装置100到公共电信网络20连接的建立在下面参照图1、3、4和5A进行叙述。

通过通信装置100开始指示产生叉簧信号的过程。由于收发信机单元200(图3A)接收在激励输入198上的叉簧信号，在接入信道ACC上发送呼叫消息。这是由图5A中的处理步骤S360表示。根据本发明的实施例，相同的接入信道ACC用于一个区域内的多个用户单元。

在该过程的下一级S370涉及用户收发信机200发送请求建立业务信道CH1。

由中央收发信机330接收该请求和检索可用的业务信道。

中央收发信机330分配业务信道CH1(见图1中的步骤S380)和发送一个命令(步骤S390)给本地收发信机200以便转换到分配的业务信道。

然后利用业务信道CH1的信令检验用户适配器单元70的鉴别(图5A的步骤S400)。这是通过网络适配器单元要求用户适配器单元70提供识别码出现的。用户适配器单元70经过分配的通信信道CH1提供一个识别码给网络适配器单元60。这可利用读出存储单元244的唯一码进行并且提供给收发信机单元200。

根据一个实施例，用户适配器单元70提供识别码IN和硬件序号SN。识别序列码识别该用户，而硬件序列码识别用户使用的硬件。当收到识别码时，网络适配器单元60检验接收的码与存储在网络适配器单元60的存储装置中的相应码相应。

根据第二实施例，用户适配器单元70和网络适配器单元60都装备计数装置，在一定的情况下例如每次进行信道连接时，各递增一个值。用户适配器单元70不仅输入计算的值而且还输入识别码IN和硬件序号SN给编码单元，而且利用一个算法提供一个修改的识别码MIDA。修改的识别码经过业务信道提供给网络适配器单元60。

网络适配器单元60也包括一个码单元和根据网络适配器单元的计算值中的计算值以相同的方式产生修改的识别码MIDN。网络适配器单元60将从用户适配器单元接收的码MIDA与码MIDN比较而且如果这些码相对应，则允许通信对话继续。

一旦建立了鉴别，信道建立阶段结束和透明过程S310开始。根据本发明的一个实施例，步骤S410与步骤S400并行地进行，因此在步骤S390之后开始透明阶段S130。

如果鉴别检验表示不相应，则立即开始信道断开阶段。当鉴别检验表示用户单元是正确时，通信对话继续。

在步骤S410期间电信网络接口300激活到公共电信网络20的线路和接收在连接65的拨号音。拨号音是接口300提供给信号处理单元314的消息Mu的一个例子，它又将Mu综合入Mt。消息Mt提供给中央收发信机330的输入320。中央收发信机编码和/或调制该消息，以便经过CH1传送到用户适配器单元70中的本地收发信机200。

本地收发信机解码和/或解调经过业务信道CH1接收的信号，重新构成消息Mt和提供这个消息给连接232(图3A)。消息Mt提供给信号处理单元196，它从带外信号Ms中分离出带内信号Mu，和提供拨号音给本地接口150的连接220。

由连接220接收的拨号音提供给连接90，用于进一步发送到通信装置100。

在透明阶段S130期间，本地接口150重新构成带外信号Ms，公共电信网络20将它传送到网络适配器单元60的连接65。以一个相应的方式电信网络接口300重新构成带外信号，它由通信装置100提供给用户适配器单元的连接90。

信道连接过程S120根据本发明在从通信装置100接收叉簧信号时间隔的一定时间间隔内进行。这个时间间隔可选择为如此短，以致通信装置100的用户感受他的通信装置好象它是直接地接到公共电信网络20似的。从构成叉簧信号到开始透明信令条件的时间间隔少于15秒。根据一个实施例，该时间间隔是在0.1和10秒之间。根据另一个实施例该时间间隔是在0.1和1.0秒之间。根据优选的实施例该时间间隔小于0.5秒，例如在0.01和0.5秒之间。

在透明阶段S130期间，通信装置100则基本上起着它好象是直接接到电信网络20的作用。

在上述中，已经叙述了信道连接阶段的一个实施例，单元70利用信令经过接入信道请求业务信道，和单元60分配业务信道。

这意味着单元60及其收发信机单元330监视无线电信道和根据用户收发信机来的请求分配可用信道。

利用电信网络开始通信对话：

在收到来自电信网络20的连接信号时，单元60及其收发信机单元330将分配可用的信道。该连接信号是振铃信号。另一个方案是该对话通过从该电信网络接收极性反向信号开始。当经过信号端口65接收振铃信号时，它由计算机单元348进行翻译，而消息发送到收发信机单元330以便经过接入信道ACC发送呼叫。该呼叫包括寻址到选择的用户适配器单元的指令，以便转换到分配的业务信道。当经过该业务信道建立连接时，振铃信号作为系统消息发送给用户适配器单元。振铃信号可替代地利用消息带宽B_M内的数据帧发送。

透明阶段：

参见图5B叙述通信对话的一个例子，以便使本发明的特性和优点清楚。

如上所述，信道建立阶段S120是由通信装置100的用户开始的，这导致在适配器单元70和60(见图5B和图1)之间形成连接。

透明阶段S130由网络适配器单元60激活到公共电信网络20的线路开始，因此交换机单元22传送一个状态信号给网络适配器单元(步骤S410)。这个状态信号可以是表示该电信网络准备好从装置100接收信号的拨号音，替代地可以是表示在电信网络中有一些差错或者所有可用线路被占用的状态信号。

在步骤S414中，单元60接收该状态信号，和由通信系统110传送信号给通信装置100。

通信装置100接收该状态信号并且获得对状态信号起作用的可能性(步骤S416)。当状态信号是拨号音和通信装置是电话机时，电话用户可判断该状态信号表示该电信网络被激活并且准备好从通信装置100接收另外的信号。在这种情况下，在下一个步骤S418中的用户可利用电话机100的按键拨入该号码，在消息中讲话等。经过通信装置100输入单元70的每个信号提供给电信网络20中的交换机单元22(见图1)。用户例如可在步骤S418输入用于某个电话业务的码。由用户输入的字符可以是脉串编码或信号音编码的。

一旦用户已完成他的通信，他可放下电话机手机或做一些其它的相应动作，以便关闭该对话，如由图5B中的步骤S420所示的。

如果在步骤S416期间用户进行判断该状态信号表示电信网络还未准备好通信，他可选择放下电话机手机(步骤S420)。

当手机放下或在通信装置100采取相应的动作时，这情况在步骤S422被检测和产生挂机信号并且以与上面对叉簧信号叙述的相同方式传送到数据总线192(图3A)。在图5B所示的过程步骤S422期间，挂机信号被综合入消息Mt中(图3B)并且从单元70发送到单元60。

应该注意，在通信系统110内的透明信令条件S130在从完成信道连接阶段S120到在信道断开阶段S140期间连接断开的整个时间保持着。

结束通信对话：

在下面将叙述如何可由通信装置100和用户适配器单元70引起断开的。

在步骤S422产生的系统消息“挂机”由网络适配器单元300中的计算机单元348(图4)接收(图5B，步骤S424)，而作为其结果，单元300传递相应的标准信号“挂机”给信号端口65，以便传送到电信网络20(图5B，步骤S426)。

根据本发明，然后留给公共电信网络确定电信网络20和通信装置100之间的连接是否和何时应该断开。换句话说，至少在公共电信网络发送断开信号给网络适配器单元的信号端口65之前保持该连接和透明信令条件S130。

根据公共电信网络的一个标准，在从用户100收到“挂机信号”一个预定时间之后，产生断开信号。这个时间例如可以是5秒。断开信号例如从交换机22发送给网络适配器单元60。

图5B所示的过程步骤S428表示网络适配器单元60从公共电信网络接收断开信号。由于该断开信号开始了信道断开过程。

参见图5C，叙述信道断开阶段S140的方法的一个例子。

在信道断开阶段的第一步骤S430，网络接口300产生完成消息“中心断开”作为断开信号的结果。该完成消息是由计算机单元348构成的并发送到单元70。

在下面的步骤S432中，进行检查该通信装置是否产生“挂机信号”或者“摘机信号”。如果这个检查表示“挂机信号”由通信装置100传递，则接着应该执行步骤S343。

如果该检查表示“摘机信号”由通信装置100传递，则由计算机单元348激活定时器功能(步骤S433)。定时器功能被设定一个预定的时间期间，并且如果从电信网络20收到振铃信号，在这个时间期间接口单元300被安排表示一个占线状态。以这种方式取得了这样的目的：从该电信网络功能看，通信装置100起着直接连接电话机的功能。如果在该时间期间结束“摘机信号”仍然由通信装置100指示，则不管这个情况，过程继续步骤S434。

在随后步骤S434期间，用户适配器单元70接收消息“中心断开”。该消息经过数据总线192和242传递到计算机单元240，其结果是确保接口单元150给信号端口90提供电信网络应该利用“挂机信号”产生的标准信号。这个标准信号例如是传递给通信装置100的电压的某一极性。

在随后步骤S436期间，计算机单元240产生消息“本地断开”，和这个消息以上述方式发送到网络适配器单元60。

在紧随着的步骤S438期间，具有中心“本地断开”的消息由网络接口300接收，并且其结果是计算机单元348传递该带外信号“挂机”到信号端口65，以便进一步传送到电信网络20。如果信道断开阶段S140由产生“挂机”的通信装置100开始，则步骤S434表示保持该信号“挂机”并且继续指示给公共电信网络20。

在步骤S440计算机单元348产生一个命令以便断开业务信道CH1，而这个命令传递给收发信机单元330，因此收发信机单元330放开该业务信道。放开或释放信道意味着该信道随后可用于另一个本地适配器单元与中央单元60之间的通信或由两个完全不同的单元使用。

根据断开过程的第二实施例，与上述实施例一样执行步骤S430，但是此后执行步骤S434。在步骤S434期间，用户适配器单元70接收消息“中心断开”。响应这个消息，用户适配器单元70指示装置100：电信网络20已经断开了。该断开指示可能是加到装置100的电压极性变化。此后执行步骤S432。在步骤S432中，进行检查通信装置是否产生“挂机信号”或“摘机信号”。

如果这个检查表示“挂机信号”由通信装置100传递，如上所述，则接着应该执行步骤S436至S440。

如果该检查表示“摘机信号”由通信装置100传递，则这个效果的消息从单元70传递到单元60。响应这个“摘机信号”，单元70断开业务信道CH1，但是对电信网络20保持状态“摘机”。“摘机”状态保持直到单元60从单元70接收具有装置100产生“挂机信号”的信息的新消息为止。新“挂机信息”可由单元70在接入信道ACC上由单元70发送。替代地，执行包括信道建立阶段S210的特别适合的通信对话，正好传递“挂机信号”已经从装置100接收的消息。根据该形式，新“挂机信息”在业务信道上传送。在收到新的“挂机消息”时，业务信道由单元60放开，而且单元60还传递“挂机信号”给电信网络20。

以这种方式取得从电信网络看通信装置100起着直接连接的电话机的作用的目的。

根据断开过程的第三实施例，已经执行如在第二实施例中直到步骤S432所述的断开过程功能。第三实施例不同在于：如果检查表示“摘机信号”由通信装置100传递，对这个效果的消息从单元70传递到单元60，使得单元60指示“摘机”给电信网络20，而保持该业务信道直到单元70接收“挂机信号”和在单元60已经收到相应的消息。

从另一个用户装置结束通信对话：

该断开替代地可由另一个用户例如接到通信装置100和这时产生“挂机信号”的电话机40始发。由电话机40产生的“挂机信号”以已知的方式使得电信网络20传递一个断开信号给信号端口65。随后根据上述方法之一从步骤S430执行信道断开过程。

直接连接业务：

如参照图5B所述的，本发明意味着由通信装置100产生的叉簧信号的直接结果是取得了用户的通信装置100与公共电信网络之间的连接。用户不需要输入任何号码，以便取得到电信网络20的连接。

通信系统100的这个特性意味着直接连接业务是可能的，如在下面叙述的。

如参照图5B中所述的，在透明阶段S130期间用户可从公共电信网络20接收信号并且发送信号给公共电信网络20。然后用户例如可在上述步骤S418中输入识别电话业务的一个码。该业务码经过通信系统110传送给电信网络20，并且可以以好象通信装置100直接连接到电信网络20的这种方式预定和得到公共电话业务。

在下面叙述预定直接连接业务的过程。

用户输入一个业务码，该码识别业务预定为例如拨号序列^*700^*和在下一次提起手机时用户直接地被连接到的电话号码。拨号序列例如可以是^*700^*875643#。这个符号序列传递到交换机22中的存储装置438，该交换机是公共电信网络20的一部分(图1)。交换机22还从呼叫方即从网络适配器单元60或用户适配器单元70接收一个A码。替代地交换机22可确定A码为实际连接被激活的结果。A码识别该业务的用户。在收到预定直接连接业务的码时，A码用作存储装置438中存储位置的指示符，在指出的存储位置中存储由电话用户输入的号码或者存储相应于输入的电话号码的B码。

根据本发明，用户还可决定从手机提起和产生“摘机”信号到开始直接连接过去了多少时间。

例如通过输入该序列：

^*700^*时间码^*B电话机号码^#

这里的时间码例如是5，用户可说明在手机提起之后直接连接业务激活了5秒，在此之前用户没有输入任何字符。以这种方式电话机100可用作具有额外优点的一个正常的电话机，在该预定时间期间如果没有拨号输入，则执行预定的连接。字符例如可利用DTMF编码以在modem电信设备中是共同的方式输入。

当已经预定这个直接连接业务时，电话机100的用户可代替该手机。

此后，当电话手机提起时，电信网络20将以通常的方式接收识别该方已连接到该电信网络的A码。A码由电信网络22用于指出特定的交换机22和存储位置，在该位置它表示一些业务已经预定。A码或相应的码用于指出由用户输入的号码或由系统确定的相应码存储的位置。交换机22读出该指出的码并且执行到相应用户连接28和到接到该用户连接的通信装置40的连接(图1)。

根据本发明的直接连接业务可从任何通信装置100、30或40预定和使用，并且然后可执行到连接到公共电信网络20的任何其它通信装置的连接。

信号传送方法：

在上述方式中，中央收发信机330和本地收发信机200之间的信号传送可利用无线电通信进行。

收发信机200调制由端口232接收的消息Mt和其结果是提供发送信号给天线80。根据第一实施例，利用频率多路复用FDMA进行无线电通信。

如图6所示，收发信机200包括可提供载频信号的高频发生器500。高频发生器500连接到调制器510，后者也与端口232连接。安排调制器510在载频信号上调制该消息Mt和提供得到的发送信号给输出230。

利用计算机单元520可检查和控制载频信号的频率，以便取得频率多路复用。这样，例如可由不同的载频分别规定不同的业务信道CH1和CH2。

根据第二实施例，无线电通信是基于时分多路复用TDMA。根据这个实施例，调节高频发生器以便提供准确的频率，而计算机单元520调整调制器510以便只在准确的时间间隔内产生发送信号。通过FDMA和TDMA的组合，可由规定的载频和准确的时间间隔规定业务信道。

根据第三实施例，本地收发信机200和中央收发信机330之间信号传送使用码分多路复用。根据这个实施例，收发信机200包括一个序列发生器530(见图7)。序列发生器530是在计算机单元520的控制下。

根据第三实施例的变型，由序列发生器产生的比特流Sd提供给混频模块540。混频模块540变换从端口232接收的消息Mt为数字比特流S_Mt。以类似信号的方式安排该混频模块将该消息比特流S_Mt与序列比特流Sd相乘并且提供得到的信号给载波调制器510。根据经常称为CDMA的原理该载波调制器产生一个信号。

根据第三实施例的第二个变型，安排序列发生器提供比特流Sd给高频发生器并从而调制载频信号，以便取得跳频码多路复用。

在上面根据重点放在叙述收发信机200的消息Mt传输中的叙述收发信机200的多个实施例。收发信机200还包括以相应方式接收在端口230的信号和解调这些信号的装置。因此收发信机200包括解调装置，用于解调频分、时分或码分复用的信号。参照传输装置的详细叙述，本领域的技术人员懂得如何构成相应的接收机装置，因此这个文件将不包含如此更详细的叙述。

安排在网络适配器单元60中的中央收发信机330以相应于本地收发信机200的方式起作用。

如结合图1所述的，收发信机的输出与无线电天线连接。根据本发明的变形，天线80是具有定向效果的天线，如抛物面天线。天线80可固定地安装和朝向中央天线68。替代地天线80可具有可调节的定向效果。

根据本发明的变型，中央天线68是具有可调节的定向效果的用电方法控制的天线。根据本发明的一种变型，天线68是一个天线阵。通过分别调节定向天线80和68，使得至少在准确时间间隔期间彼此朝向，取得空分多址SDMA。以这种方式几个不同的本地收发信机200A、200B、200C可在相同的载频彼此无干扰地并排地工作。

根据本发明空分多址可与上述频分、时分、和码分复用技术分别组合。

Claims (30)

1.经过通信系统(110)在公共电信网络(20)和至少第一通信装置(100)之间交换信号的方法，该通信系统包括：

一个网络适配器单元(60)，它包括可连接到公共电信网络(20)的第一信号端口(65)和第二信号端口(340)；以及

至少一个用户适配器单元(70)，包括第三信号端口的用于与第二信号端口无线交换信号，和连接到该通信装置(100)的至少一个第四信号端口；

该方法包括步骤：

响应连接信号建立通信信道(S120)；

在透明信令阶段，经过该通信信道在第一信号端口和第四信号端口之间传送信号(S130)；

在第一信号端口(65)接收来自公共电信网络(20)的断开信号；

由于该断开信号在网络适配器单元(60)产生一个完成信号；

传递该完成信号给用户适配器单元(70)；

响应该完成消息在第四信号端口上传递一个断开信号；和

在收到该断开信号之后断开该业务信道。

2.根据权利要求1的方法，还包括步骤：

在收到该完成消息之后从用户适配器单元(70)传递确认消息给网络适配器单元(60)。

3.根据权利要求1或2的方法，其中响应断开信号的接收，断开该业务信道。

4.根据权利要求1、2、或3的方法，其中响应断开信号以及确认消息断开该业务信道。

5.根据权利要求1、2、3或4的方法，其中在公共电信网络(20)中产生断开信号作为挂机信号的结果，该挂机信号由第一通信装置(100)产生或作为其结果。

6.根据权利要求1、2、3或4的方法，其中在公共电信网络(20)中产生断开信号作为挂机信号的结果，该挂机信号由第二通信装置(40)产生或作为其结果。

7.根据前述任一权利要求的方法，还包括步骤：

确定是否第四信号端口在收到完成消息之后，从通信装置(100)接收摘机信号或挂机信号。

8.根据权利要求6的方法，还包括步骤：

转发建立的叉簧信号到第一信号端口(65)。

9.根据权利要求8的方法，还包括步骤：

在该建立的叉簧信号是摘机信号时，在断开该业务信道之后在第一信号端口(65)保持摘机信号。

10.根据权利要求9的方法，还包括步骤：

在业务信道断开之后，响应由第一通信装置(100)产生的或作为其结果的挂机信号，从用户适配器单元(70)发送挂机信号给网络适配器单元(60)；

响应收到挂机信号，改变第一信号端口(65)上的摘机信号为挂机信号。

11.根据权利要求8的方法，还包括步骤：

当建立的叉簧信号是摘机信号时，保持第一信号端口(65)上的摘机信号和保持业务信道，直到在第四信号端口(90)上收到挂机信号为止。

12.根据权利要求1-11的任一个权利要求的方法，其中连接信号是由第一通信装置产生的或作为其结果的摘机信号。

13.根据权利要求12的方法，其中与是否利用通信装置(100)输入任何拨号字符无关地开始通信对话。

14.根据权利要求1-11的任一个权利要求的方法，其中连接信号是振铃信号或极性反向信号，该信号从公共电信网络提供给网络适配器单元。

15.根据权利要求1-14的任一个权利要求的方法，其中信道建立阶段的持续时间短于第一时间周期，其中第一时间周期是15秒。

16.根据权利要求1-14的任一个权利要求的方法，其中信道建立阶段的持续时间短于第一时间周期，其中第一时间周期是1秒。

17.根据权利要求1-16的任一个权利要求的方法，还包括步骤：

以透明方式在第一信号端口(65)与第四信号端口(90)之间经过业务信道传送具有在预定频率范围内的频率的带内信号。

18.根据权利要求1-16的任一个权利要求的方法，还包括步骤：

在第一信号端口(65)与第四信号端口(90)之间经过业务信道以编码方式传送具有在预定频率范围外的频率的带外信号。

19.根据权利要求1-18的任一个权利要求的方法，其中信道连接阶段包括步骤：

在第二信号端口(340)与第三信号端口(230)之间经过接入信道(ACC)发送呼叫；

搜索可用的通信信道(CH1)；

当可用时分配通信信道(CH1)；

命令用户适配器单元(70)转换信号交换到分配的通信信道(CH1)；

请求用户适配器单元(70)提供一个识别码；

从用户适配器单元(70)经过分配的通信信道(CH1)提供识别码给网络适配器单元(60)；

在网络适配器单元(60)与公共电信网络(20)之间建立连接。

20.根据权利要求1-19的任一个权利要求的方法，包括步骤：

在信号建立阶段(S120)之后在第一信号端口(65)上从公共电信网络(20)接收状态信号；

经过通信系统(110)传递该状态信号给第一通信装置(100)；

在第四信号端口(90)上从通信装置(100)接收拨号序列；

传递该拨号序列给公共电信网络(20)。

21.根据权利要求20的方法，包括步骤：

在公共电信网络(22)的交换机中翻译输入的信号序列的一部分作为接收机码；

作为呼叫通信装置(100)的识别结果，确定在公共电信网络的存储装置(438)中的存储位置；

在该确定的存储位置中存储该接收机码。

22.根据权利要求1-19的任一个权利要求的方法，包括步骤：

在第一信号端口(65)从公共电信网络(20)接收拨号音；

经过通信系统(110)传递拨号音给第一通信装置(100)；

作为呼叫通信装置(100)识别的结果，确定在公共电信网络的存储装置(438)中的存储位置；

从确定的存储位置读出接收机码；

建立第一通信装置(100)与由该接收机码确定的第二通信装置(30、40)之间的连接。

23.根据权利要求1-22的方法，其中该方法包括步骤：

在第四信号端口或在第一信号端口接收信号；

产生消息(Mt)作为接收信号的结果；

变换消息(Mt)为数字消息信号(Smt)；

产生数字序列信号(Sd)；

产生编码的消息信号作为数字消息信号(Smt)和该数字序列信号(Sd)的结果；

经过通信信道(CH1、CH2)发送编码的消息信号。

24.根据前面任一个权利要求的方法，其中该通信信道是无线电信道。

25.根据权利要求24的方法，包括当在无线电信道上发送消息时以准确的方向引导发射机信号的步骤。

26.在公共电信网络(20)与至少第一通信装置(100)之间进行信号连接的通信系统，其中该通信系统(110)包括：

一个网络适配器单元(60)，包括可连接到公共电信网络(20)的第一信号端口(65)和第二信号端口(340)；和至少一个用户适配器单元(70)，包括，用于与第二信号端口无线地交换信号，第三信号端口以及可连接到通信装置(100)的第四信号端口；其中：

用户适配器单元(70)，包括一个本地开始装置(200)，它被安排响应连接信号开始通信对话，和其中：

网络适配器单元(60)包括第一信令装置，它被安排在信道建立阶段建立通信信道；

用户适配器单元(70)包括第二信令装置，它被安排在透明信令阶段经过通信信道与第一信令装置(330)通信；和其中：

网络适配器单元(60)被安排根据在第一信号端口65上接收到的来自公共电信网(20)的断开信息产生一个完成消息。

第一信令装置(330、200)被安排传递完整消息到用户适配器单元(70)；

用户适配单元(70)被安排响应该完整消息在第四信号端口上传递断开信号；和

安排第一信令装置(330、200)在收到断开信号之后断开该通信信道。

27.用于在公共电信网络(20)与至少第一通信装置(100)之间信号连接的通信系统，其中该通信系统(100)包括：

网络适配器单元(60)，包含第一信号端口(65)可连接到公共通信网络(20)和第二信号端口(340)；和

至少一个用户适配单元(70)，包括用于与第二信号端口无线地交换信号，第三信号端口以及可连接到通信装置(100)的第四信号端口；

其中网络适配单元(60)包括：

中央开始单元(300)，它被安排在信道建立阶段开始通信对话作为连接信号的结果；和

第一信令装置(330)，它被安排在信道建立阶段期间建立通信信道；

和其中用户适配器单元(70)包括第二信令单元，它被安排在透明信令阶段期间经过该通信信道与第一信令装置(330)通信；和其中：

用户适配器单元(60)被安排响应在第一信号端口(65)从公共电信网络(20)断开信号的接收在网络适配器单元(60)产生完成消息；

第一信令装置(330、200)被安排传递该完成消息给用户适配器单元(70)；

用户适配器单元(70)被安排响应该完成消息在第四信号端口传递断开信号；和

第一信令装置(330、200)被安排在收到该断开消息之后断开该通信信道。

28.根据权利要求26或27的通信系统，其中

用户适配器单元(70)被安排在收到该完成消息之后传递确认消息给网络适配器单元(60)。

29.根据权利要求26、27或28的通信系统，其中：

该网络适配器单元被安排响应该断开信号的接收断开该业务信道。

30.根据权利要求26、27或28的通信系统，其中：

该网络适配器单元被安排响应该断开信号和该确认信号断开该业务信道。

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